Autor Tema: Conjunto vacío y teoría de conjuntos

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10 Marzo, 2024, 10:06 pm
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Marcos Castillo

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Estimado Rincón, estoy leyendo "Introducción a la lógica y a las estructuras algebraicas", de Luis Tejero Escribano y Manuel Ruiz Domínguez. Es de la UNED. Bueno, el caso es que cito:


“Una proposición es un enunciado declarativo, es decir, en el que inequívocamente pueda aplicarse un criterio de verdad o falsedad

Una cláusula es una condición que contiene una o varias variables de forma que al ser sustituidas por valores o elementos de ciertos conjuntos, se convierte en una proposición.

(...)

el símbolo \( \emptyset \) (...) universalmente designa al conjunto vacío. ¿Pero, qué es el conjunto vacío? El axioma de especificación de la teoría de conjuntos nos resuelve el problema. 

En efecto, si consideramos la cláusula

\( s(x):x\,\neq{\,x} \)

con dicho axioma es posible formar el conjunto:

\( \{x\in{A,}\,x\neq{x}\} \)

a ese conjunto le llamaremos el conjunto vacío.
Sea pues

\( \emptyset\,=\,\{x\in{A,}\,x\neq{x}\} \)

Además, el axioma de extensión nos dice que es único. Es claro que el vacío no tiene elementos, por tanto ninguno de ellos puede pertenecer a A. Por tanto el vacío está contenido en A; este razonamiento no nos deja del todo satisfechos, ahora bien, si por el contrario el vacío no estuviera en A sería porque algún elemento del vacío no pertenecería a A. Pero esto va contra la hipótesis de definición de vacío, luego el vacío está contenido en cualquier conjunto.

1.5. Conjuntos de las partes o conjunto potencia

Decíamos que el signo de pertenencia \( \subset{} \) lo utilizábamos para designar que un elemento pertenecía a un conjunto sin prescindir de la posibilidad de que ese elemento fuera a su vez un conjunto.

o de otra forma

\( P(U)\,=\,\{Y\,|\,Y\subset{U}\} \)

Veamos algunos ejemplos aclaratorios:

Sea \( A=\emptyset \) entonces

\( P(A)\,=\,P(\emptyset)\,=\,\emptyset \)

obsérvese que \( \emptyset\neq{\{\emptyset\}} \)."


Axioma de extensionalidad descrito en Wikipedia

Axioma de extensionalidad

En teoría de conjuntos, el axioma de extensionalidad es  un axioma que establece que dos conjuntos son iguales si y sólo si tienen los mismos elementos

Enunciado

El enunciado del axioma establece que si dos conjuntos tienen los mismos elementos, entonces son idénticos:

\( \forall{\,A,B}\,:\;\forall{\,x},(x\in{A}\leftrightarrow{\,x\in{B}})\Rightarrow{\,A=B} \)

La afirmación recíproca -dos conjuntos iguales tienen los mismos elementos- es un teorema lógico. Un enunciado equivalente, utilizando la noción de subconjunto, es:

Dados dos conjuntos, \( A \) y \( B \), tales que a cada uno es subconjunto del otro, \( A\subseteq{B} \) y \( B\subseteq{A} \), entonces son iguales, \( A=B \).

El axioma de extensionalidad constituye la definición fundamental del concepto de conjunto como una colección abstracta de objetos. (...) asegura que los elementos \( x \) de un conjunto \( A \) son lo único que lo define, es decir, los objetos que están relacionados con él por la relación de pertenencia \( x\in{A} \).

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Esquema axiomático de especificación según Wikipedia

Esquema axiomático de especificación. Sea \( \theta{(v)} \) una fórmula del lenguaje de primer orden que contenga una variable libre \( v \). Entonces, para cualquier conjunto \( x \) existe un conjunto \( y \) cuyos elementos son aquellos elementos \( a \) de \( x \) que cumplen \( \theta{(a)} \).
Formalmente, \( \forall{\,X}\,\exists{\,Y}\,/\,(\,\forall{Z}\,:\,Z\in{Y}\leftrightarrow(\,\forall{a\in{Z}\rightarrow{\,a\in{X}})}) \)

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Dudas

El conjunto vacío tiene dos notaciones: \( \{\,\} \) y \( \emptyset \); pero no sé qué denota \( \{\emptyset\} \).

“el signo de pertenencia \( \subset{} \) lo utilizábamos para designar que un elemento pertenecía a un conjunto (…).” Aquí me pregunto: ¿estoy delante de un buen libro de texto? Una cosa es pertenencia, i.e. \( \in \), y otra inclusión.

¿Por qué en el enunciado de Wikipedia del axioma de especificación emplea a veces letras minúsculas para hablar de conjuntos?.

¡Un saludo!

10 Marzo, 2024, 10:48 pm
Respuesta #1

ani_pascual

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Hola:
...
El conjunto vacío tiene dos notaciones: \( \{\,\} \) y \( \emptyset \); pero no sé qué denota \( \{\emptyset\} \).
Supongo que \( \{\emptyset\} \) denota el conjunto de las partes de \( \emptyset \), i.e. \( {\cal P}(\emptyset) \)
Citar
“el signo de pertenencia \( \subset{} \) lo utilizábamos para designar que un elemento pertenecía a un conjunto (…).” Aquí me pregunto: ¿estoy delante de un buen libro de texto? Una cosa es pertenencia, i.e. \( \in \), y otra inclusión.
Quizás sea una errata.
Saludos


11 Marzo, 2024, 12:45 am
Respuesta #2

ancape

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Dudas

El conjunto vacío tiene dos notaciones: \( \{\,\} \) y \( \emptyset \); pero no sé qué denota \( \{\emptyset\} \).

“el signo de pertenencia \( \subset{} \) lo utilizábamos para designar que un elemento pertenecía a un conjunto (…).” Aquí me pregunto: ¿estoy delante de un buen libro de texto? Una cosa es pertenencia, i.e. \( \in \), y otra inclusión.

¿Por qué en el enunciado de Wikipedia del axioma de especificación emplea a veces letras minúsculas para hablar de conjuntos?.

¡Un saludo!

Cuando yo estudiaba la carrera, el catedrático de Algebra, que parecía que le daba mucha importancia a la Teoría de Conjuntos, que era lo que estaba de moda en España,  nos explicaba la diferencia entre un conjunto y un elemento, no es lo mismo el número 3 que el conjunto \( C=\left\{{3}\right\} \) cuyo único elemento es 3. Así decía que \( 3\subset{C} \) no está bien escrito y no es correcto, debe escribirse \( 3\in{C} \). Nos ponía entonces el siguiente ejemplo: \( C=\left\{{\emptyset}\right\} \)  es un conjunto que tiene un elemento (vacío pero elemento) y por tanto no es \( \emptyset \). Lo que pasa es que de esto hace ya muchos años y lo mismo ha cambiado. De siempre he creído que \( log(a^b)=b·log(a) \) y resulta que ahora ya no es cierto (ver la respuesta #10 de Masacroso en https://foro.rinconmatematico.com/index.php?topic=126179.msg515958;topicseen#msg515958) Posiblemente en matemáticas pase como en el dúo de D.Hilarión y D.Sebastián en la Zarzuela "La Verbena de La Paloma", que hoy las ciencias adelantan una barbaridad.

PD
No le hagas mucho caso a lo que dice Wikipedia pues los artículos que se pueden leer ahí, no están recensionados.


Saludos

11 Marzo, 2024, 12:46 am
Respuesta #3

manooooh

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Hola

Una cláusula es una condición que contiene una o varias variables de forma que al ser sustituidas por valores o elementos de ciertos conjuntos, se convierte en una proposición.

No sé si la definición de "cláusula" es esa con un consenso general, o si es particular del libro pero que le sirve después, o si está incompleta, porque para que un predicado o función proposicional se convierta en proposición tiene que cumplirse una de dos: 1) No hayan variables libres (que es lo que dice el libro al que citas), o 2) Todas las variables están cuantificadas. Ya digo, quizás sea esa la definición de "cláusula", pero me suena a que le estaría faltando 2).

Quizás geómetracat o Carlos Ivorra pueden echar luz sobre su definición más extendida.

El conjunto vacío tiene dos notaciones: \( \{\,\} \) y \( \emptyset \); pero no sé qué denota \( \{\emptyset\} \).

Como dices, la otra notación para el conjunto vacío es con las llaves, luego \( \{\emptyset\} \) lo puedes ver así: \( \{\{\}\} \).

Literalmente \( \{\emptyset\} \) denota al "Conjunto formado por un elemento, el conjunto vacío". Recuerda que cualquier conjunto se compone de elementos; luego la naturaleza de éstos es otra historia.

Así pues, tienes que \( \emptyset\in\{\emptyset\} \) porque el conjunto vacío es un elemento de \( \{\emptyset\} \). Observa que en general NO es cierto que \( \emptyset\in\text{Algún conjunto} \), aunque sí es siempre cierto que \( \emptyset\subset\text{Algún conjunto} \).

Saludos

12 Marzo, 2024, 12:42 pm
Respuesta #4

Marcos Castillo

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Hola, estimado Rincón, he decidido dejar de lado el libro de texto con el que inicié el hilo. No me gusta la decisión, me siento incómodo rechazándolo; siempre había pensado que todo libro tiene su punto, quiero decir su aprovechamiento. Es más, seguro que lo tiene. Incluso desde un punto de vista matemático. Pero me niego a perseguirlo. Me veo sin argumentos, solo frente a un juicio. Prejuicio. Pero no he hecho más que llegar a la página ventiuno, un 10% del libro, y soy un mar de dudas.


No le hagas mucho caso a lo que dice Wikipedia pues los artículos que se pueden leer ahí, no están recensionados.


¡Gracias!

Y gracias a dios, ayer un estudiante de fin del Grado en Matemáticas de la Universidad del País Vasco respondió al anuncio que puse en el Campus de Ciencias. Es un comienzo. El objetivo es en principio quedar para entender el hilo https://foro.rinconmatematico.com/index.php?topic=125137.0, o por lo menos explorar la posibilidad de ello. Hemos quedado este próximo domingo.

¡Un saludo!

12 Marzo, 2024, 01:06 pm
Respuesta #5

Fernando Revilla

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12 Marzo, 2024, 05:59 pm
Respuesta #6

Marcos Castillo

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